專利名稱：一種汽車油量油品測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車油量油品測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著油價(jià)的驟增，一些不法加油站往往采用短斤少兩或以劣充優(yōu)(低標(biāo)號(hào)油冒充高標(biāo)號(hào)油)坑蒙汽車司機(jī)。為杜絕此類問(wèn)題，近年來(lái)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了各種采用不同機(jī)理的油量計(jì)專利或產(chǎn)品，但它們都存在結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，功能單一，或計(jì)量欠準(zhǔn)等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述不足提供了一種汽車油量油品測(cè)量裝置，它能方便地完成油量及油品的測(cè)量功能，且具有操作方便，計(jì)量準(zhǔn)確，無(wú)運(yùn)動(dòng)件和低功耗諸優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提供技術(shù)方案是一種汽車油量油品測(cè)量裝置，包括油量油品傳感器及其信號(hào)處理電路，油量油品傳感器由兩塊對(duì)置的平面電容器組成，信號(hào)處理電路設(shè)有包含四模擬開(kāi)關(guān)的傳感器工作模式切換電路，兩塊平面電容器的各自的一對(duì)電極通過(guò)四模擬開(kāi)關(guān)與傳感器工作模式切換電路電連接。
上述信號(hào)處理電路由油量油品傳感器信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器、顯示電路和傳感器工作模式切換電路組成，油量油品傳感器信號(hào)調(diào)理電路輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與控制端和微處理器的I/O口相接，顯示電路輸入端和微處理器的I/O口相接，傳感器工作模式切換電路輸入端和微處理器的I/O口相接。
上述平面電容器包括絕緣基板及設(shè)置在絕緣基板上的構(gòu)成平面電容兩極的一對(duì)金屬泊條，金屬泊條表面設(shè)有絕緣層。
上述信號(hào)調(diào)理電路由正弦波發(fā)生器電路、油量油品傳感器的測(cè)量電路、跟隨器、反相放大電路、正弦波移相器、正弦波/方波轉(zhuǎn)換電路、模擬開(kāi)關(guān)、有源低通濾波器和同相放大器組成正弦波發(fā)生器電路的輸出接入跟隨器輸入端，跟隨器的輸出一路經(jīng)油量油品傳感器接入油量油品傳感器的測(cè)量電路，另一路接反相放大電路；反相放大電路的輸出接正弦波移相器輸入端，正弦波移相器的輸出接正弦波/方波轉(zhuǎn)換電路的輸入端；正弦波/方波轉(zhuǎn)換電路的輸出連接模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制端，模擬開(kāi)關(guān)的輸入端與油量油品傳感器的測(cè)量電路輸出端相連，模擬開(kāi)關(guān)的輸出端與有源低通濾波器輸入端相連，有源低通濾波器的輸出經(jīng)同相放大器接入A/D轉(zhuǎn)換器輸入端。
上述信號(hào)處理電路還包括看門狗電路，看門狗電路的控制腳和輸出腳與微處理器的I/O口相連。
上述信號(hào)處理電路還包括顯示電路，顯示電路的控制端和數(shù)據(jù)端與微處理器的I/O口相連。
本發(fā)明傳感器工作模式切換電路由四模擬開(kāi)關(guān)集成電路MAX333構(gòu)成，MAX333的控制端與微處理器的I/O口相連，MAX333的四個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)則分別接入油量油品傳感器的兩對(duì)電極。
本發(fā)明測(cè)量時(shí)，通過(guò)傳感器工作模式切換電路把油量油品傳感器切換為平面電容傳感器或平行板式電容傳感器把油料信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；由信號(hào)處理電路處理并推算出油量油品。本發(fā)明能方便地完成油量及油品的測(cè)量功能，杜絕不法加油站坑蒙汽車司機(jī)的行為，且具有操作方便，計(jì)量準(zhǔn)確，無(wú)運(yùn)動(dòng)件和低功耗諸優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的電路框圖；圖2是本發(fā)明的油量油品傳感器按照在油箱口并插入油箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的油量油品傳感器固裝在油箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖2或圖3中油量油品傳感器的A向放大圖；圖5是本發(fā)明的油量油品傳感器與四模擬開(kāi)關(guān)集成電路MAX333的電連接示意圖；圖6是本發(fā)明的油量油品傳感器信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路原理圖；圖7是本發(fā)明的看門狗電路、顯示電路和傳感器工作模式切換電路以及它們分別與微處理器的連接原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述如圖1所示，本發(fā)明包括油量油品傳感器信號(hào)調(diào)理電路1、A/D轉(zhuǎn)換電路2，微處理器4、看門狗電路3、顯示電路5和傳感器工作模式切換電路6組成。
本發(fā)明的油量油品傳感器由兩塊平面電容器a、b組成(參見(jiàn)圖2、與3)，每塊平面電容器包括絕緣基板7及鑲嵌在絕緣基板7上的一對(duì)金屬泊條8、9，金屬泊條表面設(shè)有絕緣層。所述一對(duì)金屬泊條可以是兩個(gè)金屬泊條鑲嵌在絕緣基板上，但最好將這一對(duì)金屬泊條分成兩組，每組金屬泊條分布設(shè)在絕緣基板的兩面并通過(guò)底版過(guò)孔電聯(lián)接，分布在同一面的金屬泊條呈如圖4所示的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，兩組金屬泊條8、9通過(guò)兩條導(dǎo)線a1、a2或b1、b2引出。實(shí)施安裝時(shí)，本發(fā)明的油量油品傳感器的兩塊平面電容器a、b正對(duì)放置，本發(fā)明的油量油品傳感器實(shí)施安裝例有二，詳見(jiàn)圖2和圖3。圖2中兩塊平面電容器a和b平行正對(duì)通過(guò)一材質(zhì)c固定成一整體，材質(zhì)c內(nèi)側(cè)壁刻有螺紋，可旋接固定在油箱入口上，兩塊平面電容器a和b則進(jìn)入油箱內(nèi)部測(cè)油。圖3中兩塊平面電容器a、b平行正對(duì)直接固定在油箱上和油箱成一體化結(jié)構(gòu)，兩塊平面電容器a、b進(jìn)入油箱內(nèi)部測(cè)油。圖2、圖3中導(dǎo)線a1、a2與平面電容器a上極板的連接觸點(diǎn)以及導(dǎo)線b1、b2與平面電容器b上極板的連接觸點(diǎn)均設(shè)在在油箱外部，以免觸點(diǎn)電火花引爆油箱。
圖5中所示為本發(fā)明的油量油品傳感器電連接示意圖，油量油品傳感器的平面電容器a的兩條引出導(dǎo)線a1和a2、平面電容器b的兩條引出導(dǎo)線b1和b2分別通過(guò)傳感器工作模式切換電路中四模擬開(kāi)關(guān)集成電路MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K2相連，平面電容器a的引出導(dǎo)線a1和平面電容器b的引出導(dǎo)線b1、平面電容器a的引出導(dǎo)線a2和平面電容器b的引出導(dǎo)線b2則分別通過(guò)傳感器工作模式切換電路中四模擬開(kāi)關(guān)集成電路MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K3和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K4相連，然后平面電容器a的引出導(dǎo)線a1和平面電容器b的引出導(dǎo)線b2與信號(hào)調(diào)理電路輸入端相連。平面電容器a和b表面緊貼絕緣、耐酸耐堿防水涂層。當(dāng)MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K2閉合，MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K3和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K4斷開(kāi)時(shí)，油量油品傳感器切換為一個(gè)平行板式電容傳感器，鑲嵌在每塊平面電容器絕緣基板上的一對(duì)金屬泊條構(gòu)成該平行板式電容傳感器的一極；而當(dāng)MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K2斷開(kāi)，MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K3和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K4閉合時(shí)，油量油品傳感器切換成由兩塊平面電容器a、b并聯(lián)后所形成的一個(gè)平面電容傳感器。微處理器根據(jù)油量油品傳感器切換為上述不同模式時(shí)所測(cè)得的數(shù)據(jù)推算出油量油品數(shù)值。
圖6中，本發(fā)明的油量油品傳感器信號(hào)調(diào)理電路1包括了ICL8038正弦波發(fā)生器電路，油量油品傳感器sensor的測(cè)量電路U4，跟隨器U1，反相放大電路U2A，正弦波移相器U2B，正弦波/方波轉(zhuǎn)換電路U3A。汽車油量油品實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)換為sensor輸出的電信號(hào)的變化輸入其測(cè)量電路U4，U4輸出的正弦交流電壓幅度正比于sensor輸出信號(hào)。ICL8038正弦波發(fā)生器電路的輸出信號(hào)既是sensor的測(cè)量電路U4的激勵(lì)源，又是正弦波移相器的參考信號(hào)源，ICL8038正弦波發(fā)生器電路的輸出接入跟隨器U1輸入端，跟隨器U1的輸出端一路經(jīng)sensor接入測(cè)量電路U4輸入端，另一路接反相放大電路U2A。U2A輸出接正弦波移相器U2B輸入端。正弦波移相器U2B輸出至正弦波/方波轉(zhuǎn)換電路U3A完成波形轉(zhuǎn)換后輸出至模擬開(kāi)關(guān)4066A的開(kāi)關(guān)控制端，模擬開(kāi)關(guān)4066A的輸入端與測(cè)量電路U4輸出端相連，測(cè)量電路U4輸出的正弦信號(hào)與移相后的同頻方波通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)4066A實(shí)現(xiàn)相關(guān)運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果輸出至有源低通濾波器U5，sensor輸出的電信號(hào)越大，有源低通濾波器U5輸入信號(hào)的幅度越大，把該輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)輸出的電平幅度就越大。有源低通濾波器U5的輸出經(jīng)同相放大器U6接入A/D轉(zhuǎn)換器AD574輸入端，AD574的輸出端和相應(yīng)控制端與微處理器AT89C51的P2P3I/O口相接，微處理器可通過(guò)I/O口讀入AD574轉(zhuǎn)換結(jié)果以判斷出油量油品的大小。
圖7中，為確保微處理器可靠工作，本發(fā)明還采用了以微處理器監(jiān)控芯片MAX813L為核心搭建看門狗電路，該芯片的控制腳與微處理器AT89C51的P1.7I/O腳相連，該芯片輸出腳與微處理器AT89C51的REST腳相連，如由于各種干擾使微處理器AT89C51控制程序跑飛或發(fā)生掉電情況，微處理器監(jiān)控芯片MAX813L將通過(guò)非門7404A、或門7432A輸出復(fù)位信號(hào)以使微處理器AT89C51恢復(fù)正常運(yùn)行。AT89C51的P0口一方面通過(guò)鎖存器74LS373接入顯示電路5(液晶控制器HD44780)的控制端，另一方面直接接入顯示電路5(液晶控制器HD44780)的數(shù)據(jù)端。AT89C51的WR和RD腳通過(guò)與非門7400A向液晶控制器HD44780輸出讀寫(xiě)控制信號(hào)。傳感器工作模式切換電路由四模擬開(kāi)關(guān)集成電路MAX333構(gòu)成。MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K2的控制端與AT89C51的I/O腳P1.1相連，由AT89C51的I/O腳P1.1控制MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K2同時(shí)通或斷；MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K3和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K4的控制端與AT89C51的I/O腳P1.0相連，由AT89C51的I/O腳P1.0控制MAX333的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K3和常開(kāi)開(kāi)關(guān)K4同時(shí)通或斷。
本發(fā)明測(cè)量時(shí)，微處理器通過(guò)傳感器工作模式切換電路把油量油品傳感器切換為平面電容傳感器或平行板式電容傳感器把油料信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換電路把這兩者傳感器電信號(hào)轉(zhuǎn)換后送至微處理器，微處理器將它們與預(yù)存于微處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)油量油品表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而通過(guò)相應(yīng)的算法推算出油量油品，最后通過(guò)顯示電路顯示測(cè)量結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種汽車油量油品測(cè)量裝置，包括油量油品傳感器及其信號(hào)處理電路，其特征在于油量油品傳感器由兩塊對(duì)置的平面電容器組成，信號(hào)處理電路設(shè)有包含四模擬開(kāi)關(guān)的傳感器工作模式切換電路，兩塊平面電容器的各自的一對(duì)電極通過(guò)四模擬開(kāi)關(guān)與傳感器工作模式切換電路電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車油量油品測(cè)量裝置，其特征在于信號(hào)處理電路由油量油品傳感器信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器、顯示電路和傳感器工作模式切換電路組成，油量油品傳感器信號(hào)調(diào)理電路輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與控制端和微處理器的I/O口相接，顯示電路輸入端和微處理器的I/O口相接，傳感器工作模式切換電路輸入端和微處理器的I/O口相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車油量油品測(cè)量裝置，其特征在于平面電容器包括絕緣基板及設(shè)置在絕緣基板上的構(gòu)成平面電容兩極的一對(duì)金屬泊條，金屬泊條表面設(shè)有絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車油量油品測(cè)量裝置，其特征在于信號(hào)調(diào)理電路由正弦波發(fā)生器電路、油量油品傳感器的測(cè)量電路、跟隨器、反相放大電路、正弦波移相器、正弦波/方波轉(zhuǎn)換電路、模擬開(kāi)關(guān)、有源低通濾波器和同相放大器組成正弦波發(fā)生器電路的輸出接入跟隨器輸入端，跟隨器的輸出一路經(jīng)油量油品傳感器接入油量油品傳感器的測(cè)量電路，另一路接反相放大電路；反相放大電路的輸出接正弦波移相器輸入端，正弦波移相器的輸出接正弦波/方波轉(zhuǎn)換電路的輸入端；正弦波/方波轉(zhuǎn)換電路的輸出連接模擬開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制端，模擬開(kāi)關(guān)的輸入端與油量油品傳感器的測(cè)量電路輸出端相連，模擬開(kāi)關(guān)的輸出端與有源低通濾波器輸入端相連，有源低通濾波器的輸出經(jīng)同相放大器接入A/D轉(zhuǎn)換器輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雨量計(jì)，其特征在于信號(hào)處理電路還包括看門狗電路，看門狗電路的控制腳和輸出腳與微處理器的I/O口相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雨量計(jì)，其特征在于信號(hào)處理電路還包括顯示電路，顯示電路的控制端和數(shù)據(jù)端與微處理器的I/O口相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雨量計(jì)，其特征在于傳感器工作模式切換電路由四模擬開(kāi)關(guān)集成電路MAX333構(gòu)成，MAX333的控制端與微處理器的I/O口相連，MAX333的四個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)則分別接入油量油品傳感器的兩對(duì)電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車油量油品測(cè)量裝置，包括油量油品傳感器及其信號(hào)處理電路，油量油品傳感器由兩塊對(duì)置的平面電容器組成，信號(hào)處理電路設(shè)有包含四模擬開(kāi)關(guān)的傳感器工作模式切換電路，兩塊平面電容器的各自的一對(duì)電極通過(guò)四模擬開(kāi)關(guān)與傳感器工作模式切換電路電連接。本發(fā)明測(cè)量時(shí)，通過(guò)傳感器工作模式切換電路把油量油品傳感器切換為平面電容傳感器或平行板式電容傳感器把油料信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；由信號(hào)處理電路處理并推算出油量油品。本發(fā)明能方便地完成油量油品的測(cè)量功能，杜絕不法加油站坑蒙汽車司機(jī)的行為，且具有操作方便，計(jì)量準(zhǔn)確，無(wú)運(yùn)動(dòng)件和低功耗諸優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01D21/02GK1865863SQ20061001923
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者熊昌侖, 鄧華 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)